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配位聚合纳米粒子作为一种纳米级金属有机结构是一种新型的诊疗一体化平台,兼具纳米材料和有机配合物的生物相容性好、可生物降解、成分多样和制备简单等优点,具有广阔的医学应用前景。因此,本课题以与人血清白蛋白(HAS)有较高的序列同源性牛血请白蛋白(BSA)作生物模板,调控合成有机配位聚合纳米粒子,并研究了其在肿瘤诊断和肿瘤治疗方面的应用。具体研究内容如下:第一部分,BSA包覆的超小没食子酸-铁配位聚合纳米粒子(GA-Fe@BSA)的合成及其生物应用。GA-Fe配位聚合物纳米粒子是最近开发的一种新型诊疗一体化纳米平台,为了进一步提高其生物相容性,我们用BSA对其修饰调控。首先,基于BSA富含N-末端和O-末端氨基酸残基,这些位点与过渡金属Fe3+有强配位作用,通过向BSA水溶液加入FeCl3水溶液形成BSA-Fe3+配合物。其次,通过向BSA-Fe3+配合物中加入GA单体,GA基团中的酚羟基和羧基与Fe3+螯合形成GA-Fe@BSA配位聚合纳米粒子。最后,超滤纯化得到超小GA-Fe@BSA配位聚合纳米粒子。实验结果表明,GA-Fe@BSA配位聚合纳米粒子具有超的小尺寸(3.5 nm)、良好的生物相容性、较低的r2/r1比率(r2/r1=1.06)和较强的vis-NIR区域吸收,使超小GA-Fe@BSA配位聚合纳米粒子不仅可实现快速肾清除,同时还有望用于肿瘤的T1-加权MR造影和光热治疗。第二部分、GA-Fe@BSA-PTX组装结构纳米粒子的合成及其生物应用。超小GA-Fe@BSA配位聚合纳米粒子虽然具有很多优点,但是超小粒径导致其在体内滞留时间短,代谢迅速,不能在肿瘤部位有效富集。为解决这一问题,我们巧妙的利用紫杉醇(PTX)疏水组装蛋白质的性能,将超小的GA-Fe@BSA配位聚合纳米粒子组装,成功合成了粒径约100 nm的GA-Fe@BSA-PTX纳米粒子。体外实验研究表明,GA-Fe@BSA-PTX纳米粒子不仅保留GA-Fe@BSA配位聚合纳米粒子原有的vis-NIR区域的强吸收和良好生物相容性,还展现出更理想的T1-加权MR造影性能。活体MRI试验证明,经静脉给药GA-Fe@BSA-PTX纳米粒子能在肿瘤部位有效富集。并且GA-Fe@BSA-PTX纳米粒子具有化疗和光热治疗双重治疗功能,对肿瘤能起到更有效的治疗效果。